JPH01265784A - Picture reader - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To attain correct and stable binarizing processing by tracing a threshold level properly at all times to a dynamic fluctuation of an original picture, a character and a ground density and avoiding tracing the threshold level to a faulty density picture and selecting the two threshold level deciding modes. CONSTITUTION:A 1st threshold value deciding means C using the newest black peak obtained from a black peak detection means B and an average value of the newest white peak level by plural main scanning lines obtained from a while peak detection means A and determining a threshold level for binarization for each main scanning line and a 2nd threshold level deciding means D using the addition of a prescribed value to the mean value of the newest white peak by plural main scanning lines obtained from the white peak detection means A and determining the threshold level for binarization by each main scanning line are provided to the reader. Even if a dynamic change exists in the picture, character and ground density of the original, the two threshold level determining means C, D are selected and used for the purpose. Thus, accurate and stable binarization processing is applied.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像読取装置に関し、特に原稿画像を走査し
て光電変換することにより得られる画像信号を２値化す
る機能を備えた画像読取装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an image reading device, and particularly to an image reading device having a function of binarizing an image signal obtained by scanning an original image and photoelectrically converting the image. Regarding equipment.

ｒ従来の技術） 従来、この種の画像読取装置においては、一般に光電変
換素子としてのＣＣ０（電荷結合素子）イメージセンサ
から得られる電気的な画像信号をコンパレータの一方の
入力端子に人力し、コンデンサを含む積分回路により上
記画像信号を積分した電圧を閾値として上記コンパレー
タの他方の入力端子に人力して、人力画像信号の２値化
を行っていた。Conventionally, in this type of image reading device, an electrical image signal obtained from a CC0 (charge-coupled device) image sensor as a photoelectric conversion element is input manually to one input terminal of a comparator, and a capacitor is The voltage obtained by integrating the image signal using an integrating circuit including the above-mentioned image signal is manually applied to the other input terminal of the comparator as a threshold value, thereby performing the manual conversion of the image signal into a binary value.

〔発明が解決しようとする課題） しかしながら、この様な従来の２値化方式の画像読取装
置にあっては、原稿の画像信号が長時間にわたって変化
しないような場合、上記閾値か人力画像信号のルベルに
限りなく近づくので、２値化動作か不安定になるという
問題かあった。[Problem to be Solved by the Invention] However, in such conventional binarization type image reading devices, when the image signal of the document does not change for a long time, the threshold value or the value of the human image signal is There was a problem that the binarization operation became unstable because it got very close to the Lebel.

また、」二記積分回路の時定数の関係から、例えは原稿
の地肌や文字部分等の濃度変化に対する追従性は良好で
なく、特に地肌濃度がひんばんに変化した場合は正しい
２値化処理が行なわれなくなるという問題がありだ。In addition, due to the relationship between the time constants of the two-note integration circuit, it is difficult to follow changes in the density of the background or character parts of a document, for example, and correct binarization processing is particularly important when the background density changes rapidly. The problem is that it is no longer carried out.

本発明は、上述の様な問題点に鑑みてなされたもので、
」二連の欠点を除去すると共に、原稿画像の内容に対応
して常に安定した２値化処理を行うことが可能な画像読
取装置を提供することを目的とする。The present invention was made in view of the above-mentioned problems.
It is an object of the present invention to provide an image reading device that can eliminate the two drawbacks and always perform stable binarization processing in accordance with the content of a document image.

（課題を解決するための手段〕 本発明は、かかる目的を達成するため、原稿画像を走査
して光電変換された画像信号を２値化する画像読取装置
において、画像信号の主走査ライン旬の白ピーク値を検
出し、保持する白ピーク検出手段と、画像信号の主走査
ライン毎の黒ピーク値を検出し、保持する黒ピーク検出
手段と、白ピーク検出手段から得られる複数の主走査ラ
イン分の最新の白ピーク値の平均値と黒ピーク検出手段
から得られる最新の黒ピーク値とを用いて２値化のため
の閾値を主走査ライン毎に決定する第１の閾値決定手段
と、白ピーク検出手段から得られる複数の主走査ライン
分の最新の白ピーク値の平均値に所定値を加算した値の
みを用いて２値化のための閾値を前記主走査ライン毎に
決定する第２の閾値決定手段と、第１の閾値決定手段と
第２の閾値決定手段のいずれか一方を択一的に選択して
閾値の決定を行わせる選択手段とを具備したことを特徴
とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides an image reading device that scans an original image and binarizes the photoelectrically converted image signal. A white peak detection means for detecting and holding a white peak value, a black peak detection means for detecting and holding a black peak value for each main scanning line of an image signal, and a plurality of main scanning lines obtained from the white peak detection means. a first threshold value determining means for determining a threshold value for binarization for each main scanning line using the average value of the latest white peak values and the latest black peak value obtained from the black peak detecting means; A threshold value for binarization is determined for each main scanning line using only a value obtained by adding a predetermined value to the average value of the latest white peak values for a plurality of main scanning lines obtained from the white peak detection means. The present invention is characterized in that it comprises two threshold value determination means, and a selection means for selectively selecting either the first threshold value determination means or the second threshold value determination means to determine the threshold value.

（作　用〕 本発明は、上記構成により原稿の画像や文字および地肌
濃度の動的な変動に対しても閾値を常に適正に追従させ
、異常濃度画像に対しては閾値を追従させないようにし
たので、正確で常に安定した２値化処理が得られ、かつ
、２つの閾値決定モートの選択を可能にしたので原稿画
像に適した閾値を決定することができる。(Function) With the above configuration, the present invention allows the threshold value to always appropriately follow dynamic fluctuations in the image, characters, and background density of the original, and prevents the threshold value from following abnormal density images. Therefore, accurate and always stable binarization processing can be obtained, and since two threshold value determination modes can be selected, a threshold value suitable for the original image can be determined.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第１図は本発明実施例の基本構成を示す。FIG. 1 shows the basic configuration of an embodiment of the present invention.

本図において、Ａは画像信号の主走査ライン毎の白ピー
ク値を検出し、保持する白ピーク検出手段である。Ｂは
画像信号の主走査ライン毎の黒ピーク値を検出し、保持
する黒ピーク検出手段である。Ｃは第１の閾値決定手段
であり、上記の白ピーク検出手段Ａから得られる複数の
主走査ライン分の最新の白ピーク値の平均値と上記黒ピ
ーク検出手段から得られる最新の黒ピーク値とを用いて
２値化のための閾値を主走査ライン毎に決定し、２値化
手段Ｅに供給する。Ｄは第２の閾値決定手段であり、上
記白ピーク検出手段Ａから得られる複数の主走査ライン
分の最新の白ピーク値の平均値に所定値を加算した値の
みを用いて２値化のための閾値を主走査ライン毎に決定
し、２値化手段Ｅに供給する。Ｆは上記第１の閾値決定
手段Ｃと第２の閾値決定手段りのいずれか一方を択一的
に選択して閾値の決定を行わせる選択手段である。In this figure, A is a white peak detection means that detects and holds a white peak value for each main scanning line of the image signal. B is a black peak detection means for detecting and holding a black peak value for each main scanning line of the image signal. C is a first threshold value determining means, which calculates the average value of the latest white peak values for a plurality of main scanning lines obtained from the above white peak detecting means A and the latest black peak value obtained from the above black peak detecting means. A threshold value for binarization is determined for each main scanning line using the following, and is supplied to the binarization means E. D is a second threshold value determining means, which performs binarization using only the value obtained by adding a predetermined value to the average value of the latest white peak values for a plurality of main scanning lines obtained from the white peak detecting means A. A threshold value for each main scanning line is determined and supplied to the binarization means E. F is a selection means that selectively selects either the first threshold value determination means C or the second threshold value determination means to determine the threshold value.

第２図は本発明実施例の画像読取装置の２値化処理回路
の回路構成を示す。FIG. 2 shows a circuit configuration of a binarization processing circuit of an image reading apparatus according to an embodiment of the present invention.

本図において、１０１は原稿画像を結像する光学レンズ
、１０２は結像された原稿画像を電気的な画像信号に変
換する光電変換素子であるＣＣＤラインイメージセンサ
、１０６はイメージセンサ１０２を駆動するＣＣＤ駆動
回路である。In this figure, 101 is an optical lens that forms an image of a document, 102 is a CCD line image sensor that is a photoelectric conversion element that converts the formed document image into an electrical image signal, and 106 is a device that drives the image sensor 102. This is a CCD drive circuit.

ＣＣＤラインイメージセンサ１０２から出力するアナロ
グ画像信号は、増幅器１０３により増幅されて、５ビツ
トのアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０４に人
力される。へ／Ｄ変換器１０４により５ビツトのディジ
タル信号に変換された画像信号は、タイミング信号発生
回路１０７から各画素毎に発生されるクロックによって
、Ｄ型フリップフロップ１０５にラッチされ、次にＤ型
フリップフロップ１０５からディジタルコンパレータ１
０８、および主走査ライン毎にピーク値を検出する白ピ
ーク検出回路１１０と黒ピーク検出回路１１１に人力さ
れる。An analog image signal output from the CCD line image sensor 102 is amplified by an amplifier 103 and input to a 5-bit analog/digital (A/D) converter 104. The image signal converted into a 5-bit digital signal by the D/D converter 104 is latched into a D-type flip-flop 105 by a clock generated for each pixel from a timing signal generation circuit 107, and then latched into a D-type flip-flop 105. digital comparator 1 from step 105
08, and a white peak detection circuit 110 and a black peak detection circuit 111 that detect peak values for each main scanning line.

各ピーク検出回路１１０．１１１て得られた白ピーク値
と黒ピーク値のデータは、ＣＰＵ　（中央処理ユニット
）　２００に人力される。ＣＰＵ２００において、この
データを用いて、後述のようにして主走査ライン毎にス
ライスレベルを決定し、このスライスレベルをＤ型フリ
ップフロップ１０９に出力する。The data of the white peak value and the black peak value obtained by each peak detection circuit 110 and 111 is input to a CPU (central processing unit) 200 . The CPU 200 uses this data to determine a slice level for each main scanning line as described later, and outputs this slice level to the D-type flip-flop 109.

ディジタルコンパレータ１０８では、Ｄ型フリップフロ
ップ１０５から得られる画像信号と、Ｄ型フリップフロ
ップ１０９から得られる主走査ライン毎にラッチされた
スライスレベルとを比較して、２値化信号ＴＨＯＬＩＴ
を出力する。The digital comparator 108 compares the image signal obtained from the D-type flip-flop 105 with the slice level latched for each main scanning line obtained from the D-type flip-flop 109, and generates a binary signal THOLIT.
Output.

次に、第３図のフローチャートを参照して本発明実施例
のスライスレベルの決定動作を説明する。本図のプログ
ラム（制御手順）は、第２図のＣＰＵ２００の内部にあ
るＲＯＭ　（リードオンリメモリ）にあらかじめ格納さ
れ、ＣＰＵ２００はこのプログラムを基に以下のような
スライスレベルの決定動作を行う。Next, the slice level determining operation according to the embodiment of the present invention will be explained with reference to the flowchart of FIG. The program (control procedure) in this figure is stored in advance in a ROM (read only memory) inside the CPU 200 in FIG. 2, and the CPU 200 performs the following slice level determination operation based on this program.

ここで、人力される濃度データの範囲は０〜３１とし、
０が真白、３１が真黒を表わす。さらに、第４図のプロ
グラムは、主走査ライン毎に、次のラインにおけるスラ
イスレベルを決定するために起動される。Here, the range of concentration data entered manually is 0 to 31,
0 represents pure white and 31 represents pure black. Further, the program shown in FIG. 4 is activated for each main scanning line to determine the slice level for the next line.

以下、各ステップ順に説明する。ステップＳＰ１におい
ては、上記の白ピーク検出回路１１０（第２図）から得
られた濃度データ（白ピーク値）をＣＰＵ２００に読込
み、次のステップＳＰ２において、この読み込まれた濃
度データがＩＯより小さい場合のみステップＳＰ３に進
み、それ以外の場合は、スライスレベルを更新せずにプ
ログラムを終了させる。これは、原稿画像が異常の場合
に、スライスレベルを追従させないためである。Each step will be explained in order below. In step SP1, the density data (white peak value) obtained from the above white peak detection circuit 110 (FIG. 2) is read into the CPU 200, and in the next step SP2, if this read density data is smaller than IO Otherwise, the program is terminated without updating the slice level. This is because the slice level is not made to follow when the original image is abnormal.

ステップＳＰ３においては、現在のラインを含めた以前
の８ライン分の白ピーク値のデータＷ−ＰＫをメモリ（
ＲＡＭ）に格納しており、ライン毎に８ライン前のデー
タの更新を行フている。つぎに、ステップＳＰ４におい
ては、」二記の黒ピーク検出回路１１１（第２図）から
得られた濃度データを黒ピーク値Ｂ−１’にとしてＧＰ
ｔ１２００に読込み、メモリへの格納を行っている。次
のステップＳＰ５では、この黒ピーク値Ｂ−Ｐにが１０
より大きい場合のみ次のステップＳＰ６へ進み、それ以
外の場合は、スライスレベルを更新せずにプログラムを
終了させる。これは、上記のステップＳＰ２におけると
同様に、異常原稿画像に対しては、スライスレベルを追
従させないためである。In step SP3, the white peak value data W-PK for the previous 8 lines including the current line is stored in the memory (
The data is stored in RAM), and the data of eight lines before is updated every line. Next, in step SP4, the density data obtained from the black peak detection circuit 111 (FIG. 2) described in "2" is set as the black peak value B-1' and the GP
It is read at t1200 and stored in memory. In the next step SP5, this black peak value B-P is 10
Only when the slice level is larger than that, the process proceeds to the next step SP6, and in other cases, the program is ended without updating the slice level. This is because, as in step SP2 above, the slice level is not made to follow an abnormal original image.

ステップＳＰ６は、現在のラインの白ピーク値の平均値
Ｗ−ΔＶＤの算出を行っており、次式（１）により決定
する。In step SP6, the average value W-ΔVD of the white peak values of the current line is calculated, and is determined by the following equation (1).

・・・（１） 上記（１）において、（Ｗ−ΔＶＤ）　ｎは、ｎライン
目の白ピークイ直であり、ｎ−７ラインからｎライン目
までの平均値、すなわち、現在ラインの近傍、いわば短
区間の平均白ピーク値と、１ライン前のＷ−ＡＶＤ　、
すなわち、走査開始時点からの長区間での平均白ピーク
値の、２つの値を平均されたものとして求められる。...(1) In the above (1), (W-ΔVD) n is the white peak value of the nth line, and the average value from the n-7th line to the nth line, that is, the vicinity of the current line, So to speak, the average white peak value in a short period and the W-AVD one line before,
That is, it is obtained by averaging two values of the average white peak value over a long period from the start of scanning.

これは、例えば、青焼原稿のような、地肌濃度が一定で
なく短区間で変動しやすいものに対してスライスレベル
が影響を受けないように、白ピーク値、すなわち、地肌
の濃度レベルに対しては、８ライン分の平均値を用い、
かつ、長区間の地肌平均濃度も考慮してスライスレベル
の安定化を計るためである。This is done for the white peak value, that is, the density level of the background, so that the slice level will not be affected by materials such as blueprinted originals, where the background density is not constant and tends to fluctuate over a short period of time. , use the average value of 8 lines,
This is also to stabilize the slice level by taking into consideration the background average density over a long period.

次のステップＳＰ７においては、操作卓のモード選択キ
ーからインターフェース回路（図示せず）を通じてＣＰ
ＩＩ２００に人力されるＡＥモード指示により、そのＡ
Ｅモード指示がモード１の場合はステップＳＰ８へ進み
、モー８２の場合はステップＳＰ９に進む。In the next step SP7, the CP is selected from the mode selection key on the console through an interface circuit (not shown).
According to the AE mode instruction manually inputted to II200, the A
If the E mode instruction is mode 1, the process proceeds to step SP8, and if the E mode instruction is mode 82, the process proceeds to step SP9.

モード１のステップＳＰ８においては、上述のステップ
ＳＰ６の演算処理によって求められた白ピーク値平均値
Ｗ−ΔＶＤと、現在のラインでの黒ビーク値との中間値
（平均値）を求めてスライスレベルＳを決定し、ステッ
プ５ＰＩＯに進む。In step SP8 of mode 1, the slice level is determined by calculating the intermediate value (average value) between the white peak value average value W-ΔVD determined by the calculation process in step SP6 described above and the black peak value in the current line. Determine S and proceed to step 5 PIO.

モード２のステップＳＰ９においては、白ピーク平均値
Ｗ−へＶＤに所定値である１０を加えた値をスライスレ
ベルＳとして決定し、ステップＳｌＯに進む。このスラ
イスレベルの決定において白ピーク平均値にｌＯを加え
たのは、どのような地肌濃度の原稿においても印鑑や落
款などの薄い文字部分でも正確に再現させるためである
。In step SP9 of mode 2, a value obtained by adding a predetermined value of 10 to white peak average value W- to VD is determined as slice level S, and the process proceeds to step SlO. The reason why lO is added to the white peak average value in determining this slice level is to accurately reproduce even thin character parts such as seals and signatures in manuscripts of any background density.

ステップ５ＰＩＯにおいては、設定された上記のスライ
スレベルＳを上記のフリップフロップ１０９に書込み、
本プログラムを終了する。In step 5PIO, the set slice level S is written to the flip-flop 109,
Exit this program.

このように、本発明において、スライスレベルの決定方
法を２つ設りて選択可能にした理由は、スライスレベル
を主走査ライン毎にしか設定できないと不都合が生じる
場合があるからであり、例えは黒枠に囲まれた部分の中
に薄い文字部がある場合に、上記モート１て処理すると
黒枠の部分にスライスレベルか追従してしまい、薄い文
字部が再現できなくなってしまうことになるから、そ−
ド２を使用する必要があるからである。他方、モード２
で通常の原稿（文字部が真黒なもの）を読取ると、文字
部がかぶりぎみになるので、モード１を使用して適正な
２値化を図る必要があるからである。In this way, in the present invention, the reason why two slice level determination methods are provided and made selectable is because there may be inconveniences if the slice level can only be set for each main scanning line. If there is a thin text part in the area surrounded by a black frame, if you process it using Mort 1 above, the slice level will follow the black frame part and the thin text part will not be able to be reproduced. −
This is because it is necessary to use code 2. On the other hand, mode 2
This is because when reading a normal original (one in which the text is completely black), the text becomes overcast, so it is necessary to use mode 1 to achieve proper binarization.

ここにおいて、各ステップＳＰ２およびＳｒ１で設定さ
れている比較値１０およびステップＳＰ９で設定されて
いる加算値１０は、本実施例において実験的に求められ
たものであり、個々の応用例において異なることはもち
ろんである。Here, the comparison value 10 set in each step SP2 and Sr1 and the addition value 10 set in step SP9 are experimentally determined in this example, and may differ depending on each application example. Of course.

な：１３、本実施例においては、スライスレベルを決定
するだめの白ピーク値の平均値の算出方法として、８ラ
イン分の白ピーク値の平均値を用いているが、スライス
レベルの追従性の調節する手段として、平均化するライ
ン数を変更しても良い。N:13. In this example, the average value of the white peak values for 8 lines is used as the method of calculating the average value of the white peak values for determining the slice level. As a means of adjustment, the number of lines to be averaged may be changed.

また、本実施例においては、ＡＥモードの指定方法とし
て、外部装置からの指示によって選択可能にしているが
、デジタル複写機のようなものにおいて操作部から選択
可能にしてもよい。Further, in this embodiment, the AE mode can be specified by an instruction from an external device, but the AE mode may be selected by an operation unit in a digital copying machine or the like.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、オリジナル原稿
の画像（文字も含む）および地肌濃度に動的な変化が存
在しても、２つの閾値決定モードを選択して使い分ける
ことができるようにしたので、２値化処理の閾値を原稿
画像の状態に適正に追従させることが可能となり、正確
で安定した２値化処理が行い得る画像読取装置を提供す
ることができる。As explained above, according to the present invention, even if there are dynamic changes in the image (including text) and background density of the original document, it is possible to select and use two threshold value determination modes. Therefore, it is possible to appropriately follow the condition of the document image with the threshold value for the binarization process, and it is possible to provide an image reading apparatus that can perform accurate and stable binarization process.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図は本発明実施例の２値化ｆｉ埋回路の構成を示す
ブロック図、 第３図は本発明実施例のスライスレベル決定動作を示す
フローチャートである。 １０１・・・レンズ、 １０２・・・ＣＣＤラインイメージセンサ、１０４・・
−Ａ／Ｄ変換器、 １０５．１０９・・・Ｄ型フリップフロップ、１０７・
・・タイミング信号発生回路、１０８・・・コンパレー
タ、 １１０・・・白ピーク検出回路、 １１１・・・黒ピーク検出回路、 ２００・・・ｃｐｕ　。FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the binarization FI embedding circuit of the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is slice level determination of the embodiment of the present invention. It is a flowchart showing the operation. 101...Lens, 102...CCD line image sensor, 104...
- A/D converter, 105.109...D type flip-flop, 107.
...Timing signal generation circuit, 108...Comparator, 110...White peak detection circuit, 111...Black peak detection circuit, 200...CPU.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １）原稿画像を走査して光電変換された画像信号を２値
化する画像読取装置において、 前記画像信号の主走査ライン毎の白ピーク値を検出し、
保持する白ピーク検出手段と、 前記画像信号の前記主走査ライン毎の黒ピーク値を検出
し、保持する黒ピーク検出手段と、前記白ピーク検出手
段から得られる複数の主走査ライン分の最新の白ピーク
値の平均値と前記黒ピーク検出手段から得られる最新の
黒ピーク値とを用いて前記２値化のための閾値を前記主
走査ライン毎に決定する第１の閾値決定手段と、 前記白ピーク検出手段から得られる複数の主走査ライン
分の最新の白ピーク値の平均値に所定値を加算した値の
みを用いて前記２値化のための閾値を前記主走査ライン
毎に決定する第２の閾値決定手段と、 前記第１の閾値決定手段と前記第２の閾値決定手段のい
ずれか一方を択一的に選択して閾値の決定を行わせる選
択手段と を具備したことを特徴とする画像読取装置。[Claims] 1) In an image reading device that scans an original image and binarizes a photoelectrically converted image signal, detecting a white peak value for each main scanning line of the image signal;
a white peak detection means for detecting and holding a black peak value for each of the main scanning lines of the image signal; and a black peak detection means for detecting and holding a black peak value for each of the main scanning lines of the image signal; a first threshold value determining means for determining a threshold value for the binarization for each of the main scanning lines using an average value of white peak values and the latest black peak value obtained from the black peak detecting means; A threshold value for the binarization is determined for each main scanning line using only the value obtained by adding a predetermined value to the average value of the latest white peak values for the plurality of main scanning lines obtained from the white peak detection means. It is characterized by comprising a second threshold value determination means, and a selection means for selectively selecting either the first threshold value determination means or the second threshold value determination means to determine the threshold value. image reading device.